علماء يكتشفون طريقة بسيطة لتدمير بعض "الملوثات الأبدية"

  • 8/20/2022
  • 00:00
  • 1
  • 0
  • 0
news-picture

أعلن علماء أنهم توصلوا إلى طريقة لتدمير ملوثات تسمى “أبدية” بسبب مقاومتها الشديدة وسمّيتها موجودة في عدد من الأشياء اليومية ويمكن أن تسبب مشاكل صحية بالغة. وتوصل كيميائيون في الولايات المتحدة والصين نُشرت أبحاثهم في مجلة “ساينس” إلى ابتكار هذه التقنية التي تتطلب درجات حرارة منخفضة نسبياً وما يسمى كواشف شائعة، ما يوفر حلاً محتملاً لمشكلة تعاني منها البيئة على الدوام. وتتسم المواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل والتي ظهرت في أربعينات القرن الماضي وتوجد في التغليف والشامبو والمقالي غير اللاصقة وحتى في مستحضرات الماكياج، بأنها تتحلل ببطء شديد. ومع الوقت انتشرت هذه الملوثات في البيئة، سواء في المياه أو التربة أو الهواء أو المياه الجوفية أو البحيرات أو الأنهار. وأظهرت دراسة سويدية الأسبوع الفائت أن مياه الأمطار غير صالحة للشرب في كل مكان على الأرض بسبب ارتفاع مستوى المواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل فيها. وأشارت بعض الدراسات إلى أن التعرض للمواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل يمكن أن يؤثر سلباً على الخصوبة ونمو الجنين. وقد يؤدي أيضاً إلى زيادة مخاطر الإصابة بالسمنة أو بعض أنواع السرطان (سرطان البروستات والكلى والخصيتين) وزيادة مستويات الكوليسترول. وكشف تقرير حديث أن طريقة اختبار المياه التي تستخدمها وكالة حماية البيئة الأميركية محدودة النطاق لدرجة أنها ربما تفتقد رصد مستويات كبيرة من “المواد الكيميائية إلى الأبد”. و”المواد الكيميائية إلى الأبد” أو المواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل، هي مواد كيميائية تستخدم على نطاق واسع وطويلة الأمد ولا تتحلل بالكامل، وتتراكم في البيئة والبشر والحيوانات، بعضها سام وتم ربطه بالسرطان والعيوب الخلقية وأمراض الكلى وغيرها من المشكلات الصحية الخطيرة، حسبما أظهر تحليل أجرته صحيفة الغارديان لعينات مياه جُمعت من جميع أنحاء الولايات المتحدة. وقام التحليل بفحص عينات المياه المأخوذة من نقاط ساخنة للمواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل في جميع أنحاء الولايات المتحدة باستخدام نوعين من الاختبارات: الطريقة الأولى طورتها وكالة حماية البيئة تكتشف 30 نوعا من مركبات المواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل البالغ عددها حوالي 9000، وطريقة أخرى ترصد وجود علامة من العلامات الخاصة بجميع المواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل. ابتكار هذه التقنية التي تتطلب درجات حرارة منخفضة نسبياً يوفر حلاً محتملاً لمشكلة تعاني منها البيئة على الدوام ووجدت صحيفة الغارديان أن سبعا من العينات التسع التي تم جمعها أظهرت مستويات أعلى من المواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل في الماء باستخدام الاختبار الأخير الذي يحدد العلامات الخاصة بالمواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل وبتركيزات أعلى بواقع 24 مرة. وذكر التقرير نقلا عن كايلا بينيت مديرة السياسات في جماعة “الموظفون العامون من أجل المسؤولية البيئية” المعنية بالدفاع عن البيئة أن “وكالة حماية البيئة تقوم بالحد الأدنى الذي تستطيع القيام به وهذا يعرض صحة الناس للخطر”. وقال التقرير إن العديد من الأشخاص ذوي الدخل المنخفض الذين لا يستطيعون تحمل تكاليف نظام تنقية المياه، يمكن أن يكونوا أكثر عرضة لخطر التعرض للمواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل مقارنة بالأشخاص ذوي الدخل المرتفع. وتتطلب الأساليب الحالية للحدّ من هذه الملوثات علاجات قوية، كالحرق بدرجة حرارة عالية جداً أو التشعيع بالموجات فوق الصوتية. وتعود طبيعة الملوّثات غير القابلة تقريباً للتدمير إلى روابط الكربون والفلور الطويلة التي تتكون منها، وهي من بين أقوى الروابط في الكيمياء العضوية. إلا أن الباحثين تمكنوا من تحديد نقطة ضعف في بعض أنواع المواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل، إذ يمكن استهداف مجموعة من ذرات الأكسجين في أحد طرفي جزيئها بواسطة مذيب وكاشف شائع عند متوسط درجات حرارة تتراوح بين 80 و120 درجة مئوية. وشرح ويليام ديشتيل من جامعة “نورث وسترن” الذي شارك في إعداد الدراسة أن “هذا يتسبب عندما يحصل بانهيار الجزيء بأكمله في سلسلة من التفاعلات المتشابكة”. واستخدم العلماء أيضاً طرقاً حسابية قوية لرسم خارطة لميكانيكا الكم وراء هذه التفاعلات الكيميائية. ومن شأن هذه الأبحاث أن تساهم في تحسين الطريقة. هذه الملوثات تنتشر في البيئة هذه الملوثات تنتشر في البيئة وركزت الدراسة الحالية على عشر مواد مشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل، من بينها ملوث رئيسي يسمى “جنكس” الذي لوث نهر كيب فير في ولاية كارولاينا الشمالية الأميركية. لكنّ هيئة حماية البيئة الأميركية أشارت إلى أن ثمة أكثر من 12 ألف مادة كيميائية أبدية. وأوضح ويليام ديشتيل أن “أنواعاً أخرى (من المواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل) ليس لها نقطة الضعف نفسها، بل لكل منها تلك الخاصة بها (…) وإذا تمكنا من التعرف على نقاط الضعف هذه، فسنتوصل إلى كيفية تفعيلها لتدميرها”. وعلى مدار الأعوام العشرين الماضية، استمرت المعرفة بسمية المواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل في الزيادة وبالتالي انخفضت القيم الإرشادية المتعلقة بها في مياه الشرب والمياه السطحية والتربة. وتنصح وكالة حماية البيئة الأميركية الآن بتركيز آمن من حمض بيرفلوروأوكتانويك يبلغ 0.004 نانوغرام لكل لتر، وتنص معايير الجودة البيئية للاتحاد الأوروبي على أن سلفونات الأوكتين المشبعة بالفلور يجب أن تكون 0.65 نانوغرام في اللتر، بينما تقترح وكالة حماية البيئة الأميركية 0.020 نانوغرام في اللتر لسلفونات الأوكتين المشبعة بالفلور. تقرير حديث كشف أن طريقة اختبار المياه التي تستخدمها وكالة حماية البيئة الأميركية محدودة النطاق ووجد الباحثون أن مستويات بعض المواد المشبعة بالفلوروألكيل والبوليفلوروألكيل الضارة في الغلاف الجوي لا تنخفض بشكل ملحوظ، هذا بسبب وقت تدهورها وكذلك العمليات الطبيعية التي تعيدها باستمرار إلى الغلاف الجوي من البيئة السطحية. وقال البروفيسور إيان كوزينز المؤلف الرئيسي للدراسة “انخفضت القيمة الإرشادية لمياه الشرب لمادة واحدة معروفة في فئة المواد المشبعة بالفلوروألكيل، وهي حمض البيرفلوروأوكتانويك المسبب للسرطان بمقدار 37.5 مليون مرة في الولايات المتحدة”. واستنادا إلى أحدث الإرشادات الأميركية بشأن حمض بيرفلوروأوكتانويك في مياه الشرب، سيتم الحكم على مياه الأمطار في كل مكان بأنها غير آمنة للشرب. وقادت النتائج التي نُشرت في مجلة “انفايرمنتل ساينس أند تكنولوجي” المؤلفين إلى استنتاج أنه تم تجاوز “حدود كوكبية” ولا يوجد مكان على الأرض يستطيع فيه المرء تجنب المواد. لذلك يقترح الباحثون تقليل انبعاثات تلك المواد بسرعة، حيث أن المواد الكيميائية لديها قابلية عكسية ضعيفة.

مشاركة :